如何防止使用尚未構造的類成員？

Question

我有以下課程：

class A
{
public:
    A() { x = 0; std::cout<<"A default ctor()\n"; }
    A(int x_) { x = x_; std::cout<<"A normal ctor()\n"; }
    int x;
};

class B
{
public:
    B() { std::cout<<"B ctor()\n"; }
private:
std::string str;
};

還有一個以對象A為參數創建對象B的函數：

B
createB(const A& a) {
    std::cout<<"a int: "<<a.x<<"\n";
    return B();
}

如果我設計一個類C，它具有類型A和B的成員，並且在構造A對象之前先構造了B對象， 但是使用A對象這樣做 ，它將在沒有警告的情況下進行編譯，但是會靜默地輸入一個錯誤：

class C
{
public:
    C(): b(createB(a)), a(10) {}
private:
    B b;
    A a;
};


int main()
{
    C c;
    return 0;
}

當然，上面的示例是一個簡單的示例，但是我已經在現實世界中以更復雜的代碼看到了它（現在是星期五，晚上8:30，我剛剛修復了導致段錯誤的錯誤）。

如何防止這種情況發生？

Answer 1

我會同意其他人的建議，即設計者有責任確保對象在使用前已初始化。 對於您的情況，我看到了兩種解決方法：

首先（也是最簡單的），在類定義中顛倒a和b的順序：

class C
{
public:
    C(): b(createB(a)), a(10) {}
private:
    A a;
    B b;
};

其次，如果您要真正強調它的初始化發生在其他成員的初始化之前，則可以將a移至基類：

class CBase
{
protected:
    CBase(): a(10) {}
protected:
    A a;
};

class C : private CBase
{
public:
    C(): b(createB(a)) {}
private:
    B b;
};

Answer 2

我看到三種可能的選擇：

需要A來構建之前被構造C ：

class C
{
public:
   C(const A& a) : a_(a), b_(a) {}
private:
   A a_;
   B b_;
};

構造A構建“B”之前：

將B的構造延遲到A完成為止。 這樣可以阻止未定義的行為的發生，但是不會通過接口強制執行正確的行為（如選項1和3 那樣 ）

class C
{
public:
   C() : a_(/* construct as appropriate */)
   {
      b_.reset(new B(a_));
   }

private:
   A a_;
   std::unique_ptr<B> b_;
};

如果設計允許，則讓B包含（並公開） A 。

從一個簡單的例子來看，這似乎是可能的，但在現實生活中可能不是：

class B
{
public:
   const A& my_a() {return a_;}
private:
   // construct as appropriate (?)
   A a_;
};

class C
{
private:
   B b_;
};